山东省长期连作杨树人工林的土壤理化特性与综合肥力评价

doi：10.11838/sfsc.1673-6257.22166
山东省长期连作杨树人工林的土壤理化
特性与综合肥力评价
贾国建3，杜振宇1*，马丙尧1，井大炜2，刘方春1，刘幸红1，李世会4，董祎琳5，马海林1
（1．山东省林业科学研究院，山东　济南　250014；2．德州学院，山东　德州　253023； 3．单县林业局，山东　单县　274300；4．菏泽市定陶区林业服务中心，山东　菏泽　274100； 
5．山东农业大学，山东　泰安　271018）
摘　要：土壤理化特性是土壤综合肥力的重要组成部分，对于诊断土壤质量优劣具有重要意义，可为人工林的合理经营提供参考。

以山东省杨树主栽区20块长期（10～60年）连作人工林样地为研究对象，取样测定15个土壤指标，研究了林地土壤的物理和化学特性，并采用综合指数法对土壤综合肥力进行了评价。

结果表明：山东省杨树人工林土壤全钾、碱解氮含量总体上处于“很低”水平，有机质、全氮、全磷含量和电导率（EC）处于“较低”水平，有效磷、速效钾含量和容重处于“适中”水平，而毛管孔隙度处于“较高”水平。

80%样地为微碱性砂质壤土或壤质砂土，砂粒含量较高，而粉砂粒、粘粒含量较低。

不同样地间的土壤综合肥力存在较大差异，以鲁北区杨树人工林土壤综合肥力指数最高，显著高于鲁南、鲁西和鲁西南这3个栽培区。

相关分析表明，土壤有机质、全磷、全钾、有效磷、速效钾、容重、粉砂粒、粘粒8个理化指标均对土壤综合肥力指数具有显著影响，而全氮、碱解氮、pH、EC、毛管孔隙度、砂粒、粉粘比7个指标与其相关性均不显著。

杨树连作时间、林龄、林分密度对林地土壤肥力没有明显影响。

关键词：杨树人工林；土壤理化特性；综合肥力指数；相关分析；山东省
壤物理、化学和生物学特性的综合反映，其中物理、化学特性由于相对较稳定，是土壤肥力研究最重要的构成部分，也是研究重点。

国内关于杨树人工林土壤理化性质的研究多数涉及到不同杨树人工林类型、营林模式、林下植被、管理措施等对其的影响［8-13］，但关于杨树林地土壤肥力评价方面的研究报道较少。

罗治建 等［14］应用土壤养分状况系统研究法对江汉平原杨树人工林土壤养分状况进行了评价，研究表明试验地区的土壤养分主要限制因子为氮和锌，且氮缺乏程度大于锌；宋丛文等［15］研究了湖北省杨树主栽区农田营造杨树速生丰产林3～7年后对林地土壤肥力的影响；胡建忠［16］对黄土高原沟壑区4种人工山杨林分的试验研究表明，山杨沙棘混交林改良土壤作用最好，并对土壤质量进行了评价。

然而，
针对山东省平原地区杨树人工林土壤理化特性和综合肥力的研究鲜见报道。

本研究以山东省杨树主栽区长期连作林地为对象，开展土壤理化特性研究和土壤肥力综合评价，可为山东省杨树人工林可持续经营提供参考依据。

杨树是我国造林面积最大的人工林树种之一，全国杨树林总面积达1010万hm 2，其中人工林面积757万hm 2，占全国人工乔木林总面积的18.9%，在保障农区增产增收、改善农田小气候、防风固沙等方面发挥着重要作用［1］。

杨树也是山东平原地区的主栽树种，居于杨、柳、榆、槐四大用材树种之首，主要分布在鲁西、鲁西南、鲁北、鲁中南平原地区。

至2017年，山东省杨树用材林面积高达63.2万hm 2，栽培面积和蓄积量分别占全省各树种用材林的88.5%和91.9%［2］。

近年来针对杨树人工林施肥、修枝、树木生理等已有较多报道［3-7］，但针对林地土壤肥力的研究相对较少。

林地土壤综合肥力是土壤水、肥、气、热相互联系的结果，是土
收稿日期：2022-03-28；录用日期：2022-06-09
基金项目：山东省农业科技资金（林业科技创新）项目 （2019 LY009）；山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目（2021 SFGC0205）；山东省农业重大应用技术创新项目。

作者简介：贾国建（1981-），高级工程师，学士，主要从事森林培育方面的研究工作。

E-mail ：gdlc6666@。

通讯作者：杜振宇，E-mail ：zydu@。

1　材料与方法
1.1　研究区概况
研究地区位于山东省杨树主栽区，属于暖温带半湿润季风气候，四季分明，春秋短暂，冬夏较长，年平均气温11～14℃，≥10℃积温3800～ 4600℃，年平均日照数2300～2900 h，无霜期180～ 220 d，平均年降水量550～950 mm［2，17］。

鲁西南和鲁西北平原为黄河冲积平原，杨树林地主要土壤类型是潮土；鲁中南山地丘陵区杨树林地的主要土壤类型为河滩地的河潮土、山前平原的棕壤和褐土。

主栽杨树种类为欧美杨、美洲黑杨和毛 白杨［2］。

1.2　样地设置和土样采集
研究地点设在位于鲁西的莘县，鲁北的东营市垦利区和寿光市，鲁西南的单县和宁阳县，以及鲁南的费县。

杨树人工林样地均选自当地国有林场，共有样地20块，面积为100～200 m2，具体情况见表1。

土样采集时间为2020年9—11月。

在每块样地随机选4个点，取样层次为0～20 cm，去除石砾等杂物，混合均匀后用四分法取样带回实验室，自然风干后备测。

表1　供试杨树人工林样地概况
编号地点树种
林龄
（年）
胸径
（cm）
树高
（m）
冠幅
（m）
林分密度
（株/hm2）
杨树连作时间
（年）
1单县大沙河林场中荷1号1330.8126.28 5.3947613 2单县大沙河林场I-692024.3730.60 5.4439520 3单县大沙河林场I-1071023.8622.01 5.9233310 4单县高韦庄苗圃中荷1号1525.9725.38 6.3247630 5单县高韦庄苗圃I-107519.1516.48 5.3947630 6单县故道林场中荷1号620.2612.09 4.0347660 7单县故道林场中荷1号620.2612.09 4.0347635 8单县故道林场中荷1号1235.1426.137.6123812 9宁阳高桥林场I-107817.0813.40 4.3183320 10宁阳高桥林场I-1071032.6017.21 5.3162526 11莘县马西林场I-107917.1812.10 4.0341760 12莘县马西林场毛白杨2526.9822.18 6.5041740 13莘县马西林场I-1071017.8013.92 5.0141760 14费县祊河林场I-1071221.4617.12 4.3466755 15费县祊河林场I-1071416.3414.91 3.4366757 16费县祊河林场I-1071419.9218.80 3.3466757 17费县祊河林场I-1071317.9217.34 2.1666750 18寿光盐碱地造林试验站鲁林1号1721.8412.95 3.2255617 19东营黄河三角洲军马场I-1071320.9016.71 2.78111113 20东营黄河三角洲军马场I-1071828.4623.75 3.53100017
1.3　测定指标和方法
土壤养分状况和土壤物理化学环境共同决定了土壤综合肥力［18］。

本研究选择了15个土壤理化指标，其中：土壤养分指标7个，分别为土壤全氮、全磷、全钾、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾；土壤物理和化学环境指标8个，分别为土壤pH、电导率（EC）、容重、毛管孔隙度、砂粒（>2 mm）、粉砂粒（0.002～2 mm）、粘粒（<0.002 mm）和粉粘比（粉砂粒与粘粒的比值）。

土壤有机质测定采用重铬酸钾外加热法；全氮、全磷和全钾分别采用凯氏法、碳酸钠熔融法和氢氧化钠熔融法测定；碱解氮、有效磷和速效钾分别采用碱解扩散法、钼蓝比色法和火焰光度法测定。

土壤pH采用酸度计（水土比2.5∶1）
测定；EC采用电导率仪测定［19］；容重采用环刀（100 cm3）法测定；毛管孔隙度采用环刀浸水法测定［20］；砂粒、粉砂粒和粘粒含量采用吸管法测定［21］。

1.4　指标分级标准
关于林地土壤肥力指标，目前国内外尚没有可利用的统一标准。

土壤养分指标采用全国第二次土壤普查土壤养分的分级标准［22］，其他指标参考全国土壤普查办公室提出的林地土壤资源评价分级指标，以及前人对林地土壤指标的评价标 准［18，23-24］，总结得出林地土壤质量主要指标的分级标准（表2），用于判断杨树林地土壤肥力指标的丰缺状况。

由于目前尚没有砂粒和粉砂粒的分级标准，因此未列入这2个指标。

表2　林地土壤主要指标的分级标准
指标很低较低适中较高很高有机质（%）<0.60.6～1.0 1.0～2.0 2.0～3.0≥3.0全氮（g/kg）<0.5 0.5～0.750.75～1.0 1.0～1.5≥1.5全磷（g/kg）<0.40.4～0.70.7～1.0 1.0～1.5≥1.5全钾（g/kg）<5 5～1010～1515～20≥20碱解氮（mg/kg）<3030～6060～90 90～120≥120有效磷（mg/kg）<5 5～1010～2020～30≥30速效钾（mg/kg）<3030～50 50～100100～150≥150 pH<4.5 4.5～6.5 6.5～7.57.5～8.5≥8.5电导率（μS/cm）<120120～350 350～10001000～1500≥1500容重（g/cm3）<1.0 1.0～1.2 1.2～1.5 1.5～2.0≥2.0毛管孔隙度（%）<2525～3030～3535～40≥40粘粒含量（%）<2020～3030～4040～50≥50粉粘比<0.70.7～1.2 1.2～2.5 2.5～3.5≥3.5
1.5　土壤综合肥力评价
1.5.1　评价指标的隶属度值计算
选取表2中所有土壤指标，参照孙波等［18］的方法，采用综合肥力指数法对杨树人工林土壤肥力进行评价。

首先建立各评价指标的隶属度函数，计算其隶属度值。

土壤pH、EC、容重、毛管孔隙度、粘粒和粉粘比的隶属度函数属于抛物线型，公式如式（1）所示。

 （1）
土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾的隶属度函数则属于S型，公式如式（2）所示。

 （2）
隶属度函数曲线中转折点的取值根据已有研究资料确定［18，22-24］，见表3。

然后，根据以上公式和转折点计算得出各项指标的隶属度值。

表3　各指标隶属度函数曲线中的转折点取值
指标
转折点
x
1
x
2
x
3
x
4有机质（%）0.6 3.0
全氮（g/kg）0.5 1.5
全磷（g/kg）0.4 1.5
全钾（g/kg）520
碱解氮（mg/kg）30120
有效磷（mg/kg）530
速效钾（mg/kg）30150
pH 4.5 6.57.58.5电导率（μS/cm）12035010001500
容重（g/cm3） 1.0 1.2 1.5 2.0
毛管孔隙度（%）25303540
粘粒含量（%）20304050粉粘比0.7 1.2 2.5 3.5
1.5.2　土壤综合肥力指数的计算
首先参照姚荣江等［25］的方法，根据公式（3）计算各项指标的权重：
W=r’/∑r’ （3）式中：W为权重，r’为某一项评价指标与其他指标之间相关系数的平均值，∑r’为所有同类评价指标相关系数平均值总和。

然后参照孙波等［18］的方法，根据公式（4）～（6）计算出每块样地的综合肥力指数： N=∑W i×n i （4）
E=∑W j×e j （5）
FI=N×E （6）式中：N表示养分状况指标隶属度集合，E表示土壤环境指标隶属度集合，W表示权重，FI表示综合肥力指数，n和e表示两类指标的隶属度值，i和j 表示两类指标的序数，分别为1～5和1～8。

1.6　数据分析
利用Excel 2016和Statistica 12.5进行指标隶属度计算、图表制作和相关分析；采用变异系数来分析土壤肥力指标的变异程度。

2　结果与分析
2.1　杨树林地土壤的养分特性
由表4可以看出，供试杨树林地土壤有机质
平均值为1.10%，变幅为0.53%～3.06%，多数处于“较低”水平，仅有25%为“适中”水平。

由测定结果可知，供试土壤的全氮、全磷和全钾含量均较低，近2/3样地的土壤全氮含量处于“很低”水平，20%为“较低”水平，而仅有15%为“适中”或 “较高”水平。

供试土壤的全磷和全钾含量均为“很低”或“较低”水平，80%样地的土壤全钾处于“很低”水平。

碱解氮含量的变幅为10.85～28.35 mg/kg，平均值为16.69 mg/kg，全部土样的碱解氮含量均为“很低”水平。

土壤有效磷平均值为15.38 mg/kg，整体为“适中”水平，其中45%处于“较低”水平；供试林地土壤全钾含量虽然较低，但速效钾含量整体较高，平均值为83.11 mg/kg，多数（65%）属于“适中”水平，共有20%处于“较高”或“很高”水平，仅有余下的15%为“较低”水平。

变异系数反映了指标的敏感性，变异系数越大表明该指标对差异性也越敏感，超过100%为强变异，低于10%为弱变异，处于10%～100%则为中等变异［26］。

由表4可以看出，在7个土壤养分指标中，有效磷和有机质的变异系数相对较大，全磷和全钾相对较小，但所有指标均属于中等变异，这说明供试杨树林地养分指标总体上较为稳定，在不同栽培地点之间整体变幅不大。

表4　土壤养分指标描述性统计分析结果
指标平均值标准差变异系数（%）最小值最大值
各等级所占百分比（%）
很低较低适中较高很高
有机质（%） 1.100.5954.250.53 3.0656025 5 5全氮（g/kg）0.530.2546.800.28 1.186520 510—全磷（g/kg）0.460.1021.440.290.692080———全钾（g/kg） 4.21 1.2629.97 2.507.268020———碱解氮（mg/kg）16.69 5.6633.9010.8528.35100————有效磷（mg/kg）15.389.2159.91 6.5144.020453020 5速效钾（mg/kg）83.1136.8144.2931.53180.41015651010
2.2　杨树林地土壤的物理和化学环境特性
由表5可以看出，在8个土壤物理和化学环境指标中，土壤pH和容重的变异系数均低于10%，呈弱变异，说明山东省杨树人工林土壤pH和容重相对较为稳定。

其余指标均为中等变异，变异系数相对较高的为粉粘比和EC。

由分析结果可知，杨树林地土壤pH变化范围为6.07～8.42，平均值为7.85，70%样地的土壤表现为微碱性（7.5～8.5），仅有25%样地的土壤pH 为“适中”等级（6.5～7.5）。

供试土壤EC普遍较低，变幅为86.30～500.00 μS/cm，分别有65%和25%处于“较低”和“很低”等级。

调查结果表明，山东省杨树人工林土壤容重处于1.24～1.58 g/cm3之间，其中85%样地的土壤容重处于“适
中”水平，其余处于“较高”水平。

供试样地土壤的毛管孔隙度整体较高，分别有20%和70%处于“较高”和“很高”水平，仅有5%处于“较低” 水平。

供试样地土壤的砂粒含量均较高，远大于粉砂粒和粘粒含量。

根据美国农业部土壤质地分类标 准［27］，20块杨树林地中的绝大部分（14个）为砂质壤土，其余为壤质砂土（2个）和壤土（4个）。

样地土壤粘粒含量普遍很低，有90%样地的土壤粘粒含量处于“很低”水平，余下的10%处于“较低”水平。

林地土壤的粉粘比整体较低，平均值仅为0.79，其中有60%和20%样地土壤的粉粘比分别处于“很低”和“较低”水平。

虽然目前尚没有砂粒和粉砂粒的分级标准，但由于供试林地土壤粘粒含量很低，可以推知土壤粉砂粒含量也整体处于较低水平。

表5　土壤物理和化学环境指标的描述性统计分析结果
指标平均值标准差变异系数
（%）
最小值最大值
各等级所占百分比（%）
很低较低适中较高很高
pH7.850.627.92 6.078.42 0 52570—电导率（μS/cm）173.34119.0066.7386.30500.00256510——容重（g/cm3） 1.400.09 6.30 1.24 1.58——8515—毛管孔隙度（%）43.00 5.7113.2829.0848.15— 5 52070砂粒（%）72.56 12.14 16.73 54.0087.70—————粉砂粒（%）8.73 5.67 64.95 1.40 22.50 —————粘粒（%）12.50 4.90 39.40 7.60 26.10 9010———粉粘比0.79 0.67 84.76 0.14 2.96 602015 5—
2.3　杨树林地土壤的综合肥力指数
计算结果表明（表6），不同样地间的土壤综合肥力存在较大差异，供试杨树人工林样地的土壤综合肥力指数变幅为0.051～0.346，最高值为位于东营黄河三角洲军马场的20号样地，而最低值为位于单县高韦庄苗圃的5号样地。

将不同区域的样地进行比较
表6　供试杨树人工林土壤综合肥力指数
编号地点所属栽培区养分特性指标
隶属度集合
土壤环境指标
隶属度集合
土壤综合肥力指数
1单县大沙河林场鲁西南0.2030.4460.090 2单县大沙河林场鲁西南0.2930.4890.143 3单县大沙河林场鲁西南0.1610.4740.076 4单县高韦庄苗圃鲁西南0.2230.4920.110 5单县高韦庄苗圃鲁西南0.1090.4700.051 6单县故道林场鲁西南0.2390.6420.153 7单县故道林场鲁西南0.1790.6220.111 8单县故道林场鲁西南0.2290.6290.144 9宁阳高桥林场鲁西南0.1710.4500.077 10宁阳高桥林场鲁西南0.3110.5450.169 11莘县马西林场鲁西0.1680.4560.076 12莘县马西林场鲁西0.2130.4850.103 13莘县马西林场鲁西0.1630.5410.088 14费县祊河林场鲁南0.3680.5420.200 15费县祊河林场鲁南0.1940.4320.084 16费县祊河林场鲁南0.1850.4670.086 17费县祊河林场鲁南0.2330.4620.108 18寿光盐碱地造林试验站鲁北0.5530.6210.343 19东营黄河三角洲军马场鲁北0.2390.7460.178 20东营黄河三角洲军马场鲁北0.4920.7040.346
（图1），可以看出鲁北的杨树林地土壤肥力指数平均
值最大，其次为鲁南杨树林地，鲁南、鲁西和鲁西南这3个栽培区林地的土壤肥力指数相差不大，三者之间差异没有达到显著性水平（P <0.05）。

̩ ӥ
Ք ү
ӷ
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0.5
0.40.3
0.2
0.1
0.0
b
b
b
a
图1　不同区域杨树人工林的土壤综合肥力
注：柱上不同小写字母表示区域间差异显著（P <0.05）。

2.4　土壤理化特性、连作时间、林龄和林分密度对土壤综合肥力的影响
将供试林地土壤理化指标分别与土壤综合肥力指数进行相关分析。

结果表明（表7），土壤有机
质、全磷、全钾、有效磷、速效钾、粉砂粒含量与土壤综合肥力指标之间的相关系数均达到极显著水平（P<0.01）；容重、粘粒含量与土壤综合肥力指数之间达到显著性相关水平（P<0.05），其他7个土壤理化指标与其相关性均不显著（P>0.05）。

相
关分析表明，杨树连作时间、林龄、林分密度对林
地土壤肥力均没有产生显著影响。

3　讨论
土壤综合肥力不能直接测定，可通过土壤肥力
指标来间接推测。

在进行林地土壤肥力评价时，选择适当的评价指标和评价方法起到关键作用。

土壤肥力应包括2个有机结合的部分，即土壤的养分状况以及土壤在供应植物生理所需物质时所处的环境
条件。

本研究主要从代表性、可比性、易测性等多方面考虑，选取了7个土壤养分指标和8个土壤物理和化学环境指标，均是在土壤肥力评价中使用较多的主要指标。

考虑到土壤酶活性、微生物数量等生物学指标受人为和环境因素影响较大，不同取样时间造成的变异性也很大，缺乏可比性，因此本研究没有选用这类指标。

在土壤肥力评价中，一般都是利用多项土壤指标进行综合评判。

目前国内外常用的评价方法主要有模糊数学法、肥力指数法、层次分析法、质量模型法、因子分析法等［28-29］。

本研究选用了国内外
均使用较多的肥力指数法，对山东省杨树人工林土壤肥力进行综合评价，能比较准确地反映林地土壤肥力状况。

结果表明，山东省鲁西、鲁西南、鲁南杨树主栽区林地土壤肥力整体较低，土壤有机质、全氮、全磷含量处于“较低”水平，80%供试样地的全钾处于“很低”水平；速效养分中，虽然有效磷和速效钾整体适中，但100%样地的碱解氮含量处于“很低”水平。

山东省杨树人工林多栽植于黄泛平原地区，土壤砂粒含量高，而粘粒含量很低，保肥保水能力差。

因此，土壤中的氮、钾等养分易随降水或灌溉水淋失。

山东省杨树人工林连作时间较长，很多林地已连续栽培30年以上，有些甚至超过60年。

这些人工林地多数管理较为粗犷，每年一般施用少量化肥，很少施用有机肥料，虽然经历长期连作和多年经营管理，但林地土壤综合肥力并未得到明显提升。

本研究表明，杨树林地土壤肥力指数与连作时间、林龄、林分密度并没有显著相关
表7　土壤理化特性、连作时间、林龄和林分密度与
土壤综合肥力之间的相关性
序号指标相关系数P 值相关性1有机质0.8600.000极显著2全氮-0.1080.650不显著3全磷0.5770.008极显著4全钾0.7890.000极显著5碱解氮0.2560.277不显著6有效磷0.9200.000极显著7速效钾0.8600.000极显著8pH -0.0030.989不显著9电导率0.2490.290不显著10容重-0.4740.035显著11毛管孔隙度
0.1670.482不显著12砂粒-0.2710.124不显著13粉砂粒0.6350.001极显著14粘粒0.4520.023显著15粉粘比0.3310.154不显著16连作时间-0.3040.193不显著17林龄0.3680.111不显著18
林分密度
0.410
0.073
不显著
性，未被这些因素直接影响，主要还是与立地条件、土壤理化特性和经营管理有关。

最近山东省多地长期连作杨树林分陆续出现“枯梢”现象，这可能与与林地土壤理化特性较差、综合肥力较低存在密切关联。

鉴于目前山东省杨树长期连作林地土壤存在的问题，建议当地林业管理部门和林农开展平衡施肥，加强肥水管理，提高土壤综合肥力，以利于杨树产业的可持续健康发展。

4　结论
（1）山东省杨树人工林土壤养分指标总体上较为稳定，在不同栽培地点之间整体变幅不大。

林地土壤中不同养分的丰缺状况差异较大，土壤有效磷和速效钾含量整体上处于“适中”水平，而有机质、全氮、全磷为“较低”水平，全钾、碱解氮含量则处于“很低”水平。

（2）在土壤物理和化学环境指标中，供试杨树林地土壤pH总体上表现为微碱性，平均值为7.85；土壤砂粒含量较高，而粉砂粒、粘粒含量较低，80%样地为砂质壤土或壤质砂土。

土壤粉粘比和EC较低；土壤容重处于“适中”水平。

（3）不同栽培区杨树人工林样地间的土壤综合肥力存在较大差异，以鲁北区林地土壤综合肥力最高，显著高于其他区域；鲁南、鲁西和鲁西南这3个栽培区供试林地的土壤肥力指数相差不大，两两之间的差异没有达到显著性水平。

（4）相关分析表明，土壤有机质、全磷、全钾、有效磷、速效钾、粉砂粒、容重、粘粒与土壤综合肥力指数之间的相关性均达到极显著或显著水平；杨树连作时间、林龄、林分密度对林地土壤肥力均没有产生显著影响。

参考文献：
［1］ 刘金山，张蓓，刘寅学．西藏杨树人工林分布及碳密度模型研建［J］ ．中南林业调查规划，2021，40（1）：45-48.［2］ 姜岳忠，王彦．山东杨树育种与栽培［M］ ．北京：中国林业出版社，2021.
［3］ 杨艳，汤玉喜，唐洁，等．环洞庭湖区杨树人工林测土配方施肥及其与树体养分的相关性［J］ ．中南林业科技大学学
报，2018，38（12）：103-107.
［4］ 王凯，高爽，刘焕彬，等．施氮与增水对杨树幼苗不同器官碳氮磷化学计量的影响［J］ ．生态学杂志，2021，40（12）：
3870-3880.
［5］ 张康，黄开栋，赵小军，等．修枝对杨树人工林林内小气
候及林下植被的短期效应［J］ ．生态环境学报，2019，28 
（8）： 1548-1556.
［6］ 翁小航，李慧，周永斌，等．氮钙协同对杨树生长、光合特性及叶绿素荧光的影响［J］ ．沈阳农业大学学报，2021，52
（3）：356-361.
［7］ 王烟霞，樊军锋，程玮哲，等．基于叶片解剖结构的12个杨树无性系抗旱性分析［J］ ．西北农林科技大学学报（自然
科学版），2021，49（11）：147-154.
［8］ 王亚茹，林鑫宇，惠昊，等．杨树人工林类型对土壤磷组分的影响［J］ ．生态学杂志，2021，40（6）：1549-1556.［9］ 马亚峰，侯银，张焕朝．杨树不同林分密度和林分结构对土壤理化性质的影响［J］ ．江苏农业科学，2018，46（22）：
131-136.
［10］ 贾晓光．北方地区杨树不同营林模式对土壤理化性质的影响［J］ ．防护林科技，2019（11）：35-37.
［11］ 鄂晓伟．杨树人工林林下植被对土壤有机碳动态的影响 ［D］ ．南京：南京林业大学，2019.
［12］ 秦杏宇，吕馥龄，彭晶晶，等．滴灌与沟灌栽培杨树人工林土壤水分动态与生产力［J］ ．应用生态学报，2020，31（5）：
1534-1542.
［13］ 姜丽芳．不同林分密度对杨树人工林生长及土壤理化性质的影响［J］ ．安徽林业科技，2022，48（2）：27-29.
［14］ 罗治建，陈卫文，丁次平，等．江汉平原杨树人工林土壤养分状况评价［J］ ．东北林业大学学报，2005，33（3）：32-
33.
［15］ 宋丛文，罗治建，梁华东，等．农田营造杨树速生丰产林对地力的影响及效益分析［J］ ．湖北林业科技，2004（增刊）：
48-53.
［16］ 胡建忠．山杨混交类型生产力及土壤质量综合评价［J］ ．水土保持研究，1995，2（1）：44-50.
［17］ 慕宗昭，房用．杨树速生丰产栽培技术指南［M］ ．呼和浩特：远方出版社，2005.
［18］ 孙波，张桃林，赵其国．我国东南丘陵山区土壤肥力的综合评价［J］ ．土壤学报，1995，32（4）：362-369.
［19］ 史瑞和．土壤农化分析（第2版）［M］ ．北京：中国农业出版社，1990.
［20］ 马静．油松人工林土壤健康评价及生物调控研究［D］ ．呼和浩特：内蒙古农业大学，2017.
［21］ 国家林业局．森林土壤颗粒组成（机械组成）的测定：LY/T 1225-1999［S］ ．北京：中国标准出版社，1999.
［22］ 全国土壤普查办公室．中国土壤［M］ ．北京：中国农业出版社，2002 .
［23］ 黄宇，汪思龙，冯宗炜，等．不同人工林生态系统林地土壤质量评价［J］ ．应用生态学报，2004，15（12）：2199-
2205.
［24］ 杜振宇，梁燕，葛忠强，等．鲁中山地不同密度侧柏人工林土壤质量特性［J］ ．中南林业科技大学学报，2020，40 
（9）：104-112，123.
［25］ 姚荣江，杨劲松，陈小兵，等．苏北海涂围垦区耕层土壤养分分级及其模糊综合评价［J］ ．中国土壤与肥料，2009 
（4）：16-20.
［26］ 周全．广西钩栗林地土壤质量指标研究及评价［D］ ．长沙：中南林业科技大学，2017.
［27］ 朱祖祥．土壤学（上册）［M］ ．北京：农业出版社，1983.［28］ 杨晓娟．东北长白山系低山丘陵区不同林分土壤肥力质量研究［D］ ．哈尔滨：东北林业大学，2013.
［29］ 黄勇，杨忠芳．土壤质量评价国外研究进展［J］ ．地质通报，2009，28（1）：130-136.
Soil physico-chemical characteristics and comprehensive fertility of long-term continuous cropping poplar plantations in Shandong province
JIA Guo-jian3，DU Zhen-yu1*，MA Bing-yao1，JING Da-wei2，LIU Fang-chun1，LIU Xing-hong1，LI Shi-hui4，DONG Yi-lin5，MA Hai-lin1 （1．Shandong Academy of Forestry Sciences，Jinan Shandong 250014；2．Dezhou University，Dezhou Shandong 253023；3．Shanxian County Forestry Bureau，Shanxian Shandong 274300；4．Dingtao District Forestry Service Center，Heze Shandong 274100；5．Shandong Agricultural University，Taian Shandong 271018 ）Abstract：Soil physico-chemical characteristics are an important part of soil comprehensive fertility，which is of great significance for diagnosing the soil quality and can provide a reference for the rational management of plantations．Taking 20 long-term （10-60 years） continuous cropping poplar plantation plots in the main planting area of poplar trees in Shandong province as the research objects，15 soil indexes were measured，and the physico-chemical characteristics of the forest soil were studied．The comprehensive fertility of the soil was evaluated by the comprehensive index method．The results showed that total potassium and alkaline nitrogen contents in soil of poplar plantations were generally at a “very low” level，organic matter，total nitrogen，total phosphorus and conductivity （EC） were at a “low” level，and the available phosphorus，available potassium and bulk weight were at a “moderate” level，while the capillary porosity was at a “high”level．The soil texture from 80% of the plots are slightly alkaline sandy loam or loam sand，with a high sand content，while the contents of silt and clay are low．There were large differences in soil comprehensive fertility between different plots，with the highest comprehensive soil fertility in poplar plantations in northern region of Shandong province，which was significantly higher than those in the southern，western，and southwestern cultivation areas of Shandong province．The correlation analysis showed that eight soil physico-chemical indexes，such as soil organic matter，total phosphorus，total potassium，available phosphorus，available potassium，bulk weight，silt and clay，had a significant impact on the soil comprehensive fertility index，while the correlation between the soil comprehensive fertility and other seven indexes，such as total nitrogen，alkaline nitrogen，pH，EC，capillary porosity，sand and silt/clay，was not significant．Poplar continuous cropping time，stand age and density did not have a significant effect on soil fertility of plantation.
Key words：poplar plantation；soil physico-chemical characteristics；comprehensive fertility index；correlation analysis；Shandong province。